专利名称：供给泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及供给泵，该泵带有在泵壳内旋转的被驱动的叶轮并且具有许多圈叶片腔，所述叶片腔圈布置在叶轮的一个端面上并且同心地一个包围另一个，该泵还带有供给通道和导向叶片，其中供给通道在泵壳壁内与叶片腔圈相对布置，导向叶片在每个泵壳内与叶轮相切地限定叶片腔并且布置为相对叶轮的旋转轴线倾斜一定角度。
在现代汽车中经常使用这种供给泵供给燃料或冲洗液，在实际中公知的用作周边槽泵或横槽泵。通常，叶轮牢固地固定在用电机驱动的轴上，叶轮和轴之间没有相对转动。当叶轮旋转时，在叶片腔和供给通道中产生环流，借此从输入管道向输出管道供给燃料或冲洗液。由于叶片腔圈同心地一个包围另一个，所以供给泵可能，例如，具有多个压力级或相互独立地向不同的消耗装置供给。通常利用对应叶轮的压模通过喷射铸造法和喷射压铸法制造叶轮。由于导向叶片的倾斜布置，供给泵具有非常高的效率。
但是，已知供给泵的一个缺点是其制造成本非常高。例如，叶片腔圈每个都需要复杂的压模。当从压模中取出叶轮时，必须按预定的彼此相对运动来移动叶轮和压模。而且，为了避免损坏导向叶片，必须以非常高的精度来进行这种相对运动。
本发明的目的在于以这样的方式设计一种上述型式的供给泵，即在具有高效率的同时，其生产成本也特别低。
根据本发明，该问题是这样解决的，即导向叶片的角度随着与叶轮中心距离的增加沿导向叶片的径向长度成比例地增加，而且布置在端面之一上的许多圈导向叶片的角度具有相同的比例关系。
通过适当选择角度轮廓与叶片到叶轮中心的距离的比例，可使用共用的压模元件生产许多叶片腔圈。如果使用单个压模元件，在从模中取出叶轮时不用考虑相对运动。因此，根据本发明的泵制造成本特别低，同时效率高。而且，可靠地避免了由于未正确进行相对运动而对导向叶片造成的损坏。而且，这种叶轮构造使得制造过程中使用很少的压模元件。在最可取的情况，可通过总共两个彼此相对的压模元件生产叶轮。这使得在叶轮制造中压模的使用成本特别低。
如果导向叶片的角度具有根据公式 的轮廓，其中r是导向叶片的预定点到叶轮中心的任意距离，α(ra)是预定的角度，则除了可能从压模中简单地取出叶轮外，还可以以简单的方式使根据本发明的供给泵具有特别高的效率。通过该构造，可以以简单的方式限定角度随着到叶轮中心距离的增加而变化的比例。由于方程中给出的粒度系数对环流具有决定性的影响，所以流动损失保持特别低。供给通道中的液流适应叶片腔内的液流。
根据本发明的另一个有利的发展，如果距离r处的位于其背离叶轮预定旋转方向一侧上的导向叶片角度β稍稍大于角度α(r)，则会使叶轮从压模中的取出更简单。这种构造的结果是，随着到其最近端面的距离的增加，导向叶片稍稍变厚。因此，用于制造叶片腔的压模元件可具有变窄的凸起部分以生产叶片腔，这样释放后，可以以简单的方式将叶轮从压模中元件中取出。
根据本发明的另一个有利的发展，如果导向叶片的角度α(r)为10°到50°，则叶片腔供给通道内的流动损失可保持特别低。通过选择角度α(ra)为预定值，给出对应的导向叶片圈到叶轮中心的预定距离，就可以简单地确定角度α(r)处的范围。
根据本发明的另一个有利的发展，如果导向叶片的角度α(r)为15°到38°，则可进一步减少供给通道或叶片腔内的流动损失。
如果叶片腔穿过叶轮并且在叶轮的每个端面上具有一导向叶片，并且导向叶片定向为在叶轮的预定旋转方向上指向端面，则可进一步增加根据本发明的供给泵的效率。其结果是，供给泵可具有从其中轴向穿过的液流，从而在径向上具有高度紧凑的构造。
本发明可以有许多实施例。为使其基本原理更清楚，下面通过附图展示并描述这些实施例中的一个。在附图中
图1展示了穿过根据本发明的供给泵的剖面图；图2展示了图1供给泵沿线II-II的剖面图；图3展示了图2叶轮沿线III-III的放大剖面图4展示了导向叶片角度与到图1供给泵叶轮中心距离的依赖关系图。
图1展示了设计为横槽泵的供给泵的剖面图。供给泵具有叶轮4，该叶轮固定在轴1上并可在两个固定的外壳件2，3之间旋转。供给泵具有两个供给腔5，6，它们同心地一个包围另一个。供给腔5，6在每个外壳中从输入管道7，8延伸到输出管道9，10，在每个外壳中供给腔包括在外壳件2，3内的供给通道11，12和布置在叶轮4内的叶片腔15，16，并且由导向叶片13，14限定。叶片腔15，16分别为端面之一上的凹进部分。相对布置的叶片腔15，16相互连通。当叶轮4旋转时，在供给通道5，6内产生从输入管道7，8向输出管道9，10的环流。
图2以图1供给泵沿线II-II的剖面图展示了叶轮4端面之一的俯视图。在这里可以看到，在叶轮4内共布置了两圈叶片腔15，16。叶片腔圈15，16同心地一个包围另一个。而且，在图3中可以看到限定叶片腔15，16的导向叶片13，14，14’，14”，14。
图3借助示例以穿过图2叶轮4的剖面图展示了角度为α1-α4的多个导向叶片14’，14”，14和13，其中导向叶片的面向叶轮4预定旋转方向的一侧向垂直轴线倾斜，从而也向叶轮4的旋转轴线倾斜。这里可以看到，图2中所示的内圈叶片腔15的导向叶片13的角度α1比外圈叶片腔16的导向叶片14’，14”，14的角度α2-α4小。而且，角度α2-α4取决于导向叶片14’，14”，14的交点到叶轮4旋转轴线的距离。导向叶片14’，14”，14向叶轮垂线的倾斜随到叶轮4旋转轴线距离的增加而增加。因此，角度α4比角度α2大。背离叶轮4预定旋转方向的侧面具有角度β。角度β比面向叶轮4旋转方向的侧面的角度α稍大。角度β3通过示例展示，并且应该比角度α3稍大。这增加了从压模(未示出)中将通过喷射铸造法制造的叶轮4简单地取出的可能性。
图4展示了叶片角度α(r)，其中r＝1，2，3…，相对导向叶片13，14的交点到叶轮4旋转轴线距离的图。导向叶片与垂线的角度α(r)按照关系 变化。如果角度α(ra)＝22°，预定在位置ra＝10毫米，则可获得图1至3中所示的导向叶片13，14的角度轮廓曲线。角度α(r)随着到旋转轴线的距离r的增加而增加。但是，角度α(r)的增加随着到叶轮4旋转轴线的距离r的增加而减少。
权利要求
1.供给泵，该泵带有在泵壳内旋转的被驱动的叶轮并且具有许多圈叶片腔，所述叶片腔圈布置在叶轮的一个端面上并且同心地一个包围另一个，该泵还带有供给通道和导向叶片，其中供给通道在泵壳内与叶片腔圈相对布置，导向叶片在每个泵壳内与叶轮相切地限定叶片腔，并且布置为在其指向叶轮预定旋转方向的侧面上相对叶轮的旋转轴线倾斜一定角度，其特征在于，导向叶片(13，14)的角度α1-α4随着与叶轮(4)中心距离的增加沿导向叶片(13，14)的径向长度成比例地增加，其特征还在于，许多圈导向叶片(13，14)的角度α1-α4，具有相同的比例关系，所述导向叶片圈布置在端面之一上。
2.根据权利要求1中所述的供给泵，其特征在于，导向叶片(13，14)的角度α1-α4具有根据公式 的轮廓，其中r是导向叶片(13，14)的预定点到叶轮(4)中心的任意距离，α(ra)是预定的角度。
3.根据权利要求1中所述的供给泵，其特征在于，导向叶片(13，14)具有10°到50°的角度α(r)。
4.根据至少前面权利要求之一中所述的供给泵，其特征在于，在其背离叶轮(4)预定旋转方向的侧面上，导向叶片(13，14)在距离r的角度β比角度α(r)稍大。
5.根据至少前面权利要求之一中所述的供给泵，其特征在于，α(r)在15°到38°之间。
6.根据至少前面权利要求之一中所述的供给泵，其特征在于，叶片腔(15，16)穿过叶轮(4)并且在叶轮(4)的每个端面上具有一导向叶片(13，14)，其特征还在于，导向叶片(13，14)定向为在叶轮(4)的预定旋转方向上指向端面。
全文摘要
在设计为横槽或周边槽泵的供给泵中,该泵带有两圈导向叶片(13,14),所述导向叶片圈布置在叶轮(4)内并且同心地一个包围另一个,径向外圈导向叶片(13,14)与垂线的角度α2－α3比径向内圈导向叶片(13,14)的角度α1大。因此,叶轮(4)可在喷射铸造中以特别低的成本制造。
文档编号F04D5/00GK1365434SQ01800585
公开日2002年8月21日 申请日期2001年2月13日 优先权日2000年3月21日
发明者P·马克斯, H·P·奥斯博格, P·舒查德特 申请人:西门子公司